Candidature à l’ENSTA

Poste d’Enseignant Chercheur en Mécanique Matériaux Structures

11 juin 2025

Parcours – 📑 P. 2

2011–2014

BAC Technologique STI2D

2014–2016

CPGE Techniques et Sciences Industrielles

2016–2020

ENS Paris-Saclay

  • L3 pluridisciplinaire (GM, GC, GE)
  • M1 Mécanique des Matériaux et des Structures
  • M2 Formation à l’Enseignement Supérieure en Mécanique
  • M2 Mécanique des mAtériaux pour l’inGénierie et l’Intégrité des Structures

2020–2023

Thèse au Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay

Encadrée par Rodrigue Desmorat et Cécile Oliver-Leblond

2024–…

Post-doctorat à l’IMSIA (ENSTA)

Avec Véronique Lazarus

Enseignement

Activités d’enseignement – 📑 P. 10

Avant 2020

Divers

Aide aux devoirs (pour lycéens)
Interventions à l’IUT de Cachan (M2E FESup)

2020–2023

Mission d’enseignement – ENS Paris-Saclay – L3 et M1 Génie Civil – 3 \(\times\) 64 h

Méthodes Numériques, Mécanique des Fluides, Propagation d’ondes, Matlab.

2024–2025

Vacations – ENSTA – Cycle Ingénieur Majeur Mécanique 1A et 2A – 42h

MMC solide élastique, Comportements non-linéaires, Fatigue, Rupture.


Évolution des formations

  • Sujet de TD de Méthodes Numériques
  • Supports TP de Mécanique de la rupture (et examen)
    • Code Python en FEniCSx + Docker pour installation facile

Intégration dans les formations de l’ENSTA – 📑 P. 12

Intégration dans les enseignements de mécanique des solides assurée par ma formation et mes expériences d’enseignement.

🎓 Cycle ingénieur (liste non-exhaustive)

Année Cours Intégration
1ère MS100 - Mécanique des milieux continus Formation + Recherche
MS102 - Élasticité linéaire Formation + Recherche
MF10(1/2) - Mécanique des fluides incompressibles 1/2 Formation + Exp. ENS PS
2ème MS201 - Comportement non-linéaire des matériaux Exp. ENSTA
MS202 - Modélisation des structures élancées Formation
MS203 - Fatigue des matériaux et structures Exp. ENSTA
MS207 - Mécanique de la rupture Exp. ENSTA

🎓 Masters de la mention Mécanique de l’IPP

  • M2 Solid Mechanics

Italique: Experience ENSTA

Évolution des formations & Innovation pédagogique


🧰 Maîtrise d’outils numériques variés

Programmation, calcul scientifique, supports.

📚 Autres intérêt pédagogiques

  • Enseignements digitaux
    Supports interactifs, vidéos
    Accessibilité (e.g., via Quarto)
  • Adapté à un enseignement à distance
  • Pédagogie inductive
    Activités de mise en situation
    Projet
  • Intégration enjeux sociétaux
    Intelligence artificielle
    Aspects environnementaux
  • À terme, responsabilités pédagogiques


📊 Exemple de mise en situation

  • Sujet
    Comportement non-linéaire
    Sciences des données

  • Étapes
    1. Analyses de données expérimentales
    2. Sélection d’une loi de comportement
    3. Identification des paramètres

  • Extensions possibles
    Mesures experimentales
    Modélisation automatisée
    Calcul de structure

  • Outils envisagées
    Python (numpy, pandas, matplotlib), MFrontAbaqus, Code_Aster

Recherche

Activités de recherche – Thèse – 📑 P. 14

2020–2023

Formulation de l’endommagement anisotrope des matériaux et stuctures quasi-fragiles basée sur la simulation discrète de la fissuration

R. Desmorat, C. Oliver-Leblond
2 articles, 2 conférences internationales, 1 conférence nationale, 2 GdR.

Activités de recherche – Post-doctorat – 📑 P. 14

2024–Présent

Theoretical and numerical study of crack propagation
in heterogenous and/or anisotropic materials

V. Lazarus
1(+2) articles, 2(+1) conf. internationales, 2(+1) conf. nationales.

Contributions variées

  • Modélisation et simulation de la fissuration en milieu anistrope \(G_c(\varphi)\)
    • Mécanique de la rupture classique
    • Fissuration par champ de phase
  • Dialogue experimental fort
  • Biais numériques en champ de phase
  • Méthodes de path-following (arc-length)

Activités de recherche – Autres activités – 📑 P. 15


💻 Développements numériques

  • Maîtrise d’outils (languages, forges, etc.)
  • Contributions/gestions de code collaboratifs

🗨️ Animation scientifique

  • Organisation de séminaires :
    • COMMET au LMPS (2 ans)
    • Pôle Mécanique (+ lancement)
      • IMSIA/LMI/LADHYX/LMS

👥 Expériences d’encadrement

2022 – Projet recherche M1 – A. Marlot
2023 – Stage M2 – L. Védrine
    Védrine et al. (2025)
2024 – PRe ENSTA – A. Ecotière
2025 – PRe ENSTA – Y. M. V. Epongue Djeugoue

🔓 Sensibilité aux sciences ouvertes

  • Données sur Zenodo/RechercheDataGouv.
  • Publication dans JTCAM
    • Loiseau & Lazarus (2025)
  • Publications sur HAL
  • Présentations sur site perso

Projet d’intégration en recherche

à l’IMSIA sur la durabilité des structures. 📑 P. 17

Objectif : Développer des modèles théoriques et outils numériques prédictifs pour évaluer la durabilité des matériaux et structures applicables dans un contexte industriel.

Vision

  • Projets basés sur les besoins de l’industrie
  • Validation de l’applicabilité industrielle

Axes d’intégration

  1. Fabrication additive et durabilité
  2. Durabilité des structures du Génie Civil

Axe 1 : Fabrication additive et durabilité (1/2)

Dans la continuité de mon post-doctorat.

Propagation de fissures dans les structures produites par fabrication additive

  • Continuer de participer aux projets
    • ANR 3FAM
      IMSIA, LMPS, Northeastern University
    • CIEDS FracAddi
      IMSIA, PMC
  • Développements et encadrement

Roucou et al. (2023)

Zhai et al. (2025)

Proposition : Fissuration par champ de phase avec variable tensorielle – 📑 P. 18

En général, les modèles existants introduisent l’anisotropie via une régularisation anisotrope.
On propose donc d’utiliser un champ de phase tensoriel \(\boldsymbol{\alpha}\) pour introduire l’anisotropie dans la dissipation locale.

\[ (\boldsymbol{u}, \boldsymbol{\alpha}) = \arg\min_{\substack{\boldsymbol{u}' \in \mathcal{U} \\ \boldsymbol{\alpha}' \in \mathcal{A}}} \mathcal{P}(\boldsymbol{u}', \boldsymbol{\alpha}') + \frac{G_c}{c_w} \int_{\Omega} \frac{\color[RGB]{241,68,58} w(\boldsymbol{\alpha}' \cdot \mathbf{A} \cdot \boldsymbol{\alpha}')}{\ell} + \ell \| \nabla \boldsymbol{\alpha'} \|^2 \mathrm{d}\boldsymbol{x}. \]

Axe 1 : Fabrication additive et durabilité (2/2)

Intégration au projet CIEDS QUADS2 (IMSIA, IRDL, LMS, ICA) porté par F. Szmytka

Fatigue des structures réparées par fabrication additive

Contributions envisagées :

  1. Modélisation de la zone imprimée
    • Exploiter les données existantes
      (essais d’auto-échauffement de Ballésio (2024)).
    • Méthodes d’apprentissage automatique interprétables.
  2. Modélisation de l’interface de réparation
    • Modélisation locale de l’interface par plasticité cristalline (utilisation de données réelles MEB).
    • Modélisation macroscopique de l’interface
      (e.g., gradient de propriétés.

Illustration des essais envisagés par F. Szmytka.

Axe 2 : Durabilité des structures du Génie Civil

Collaborations envisagées

  IMSIA : J.-F. Semblat, I. Stefanou
  EDF : E. Lorentz
  CEA : G. Rastiello, B. Ribeiro Nogueira

Études envisagées

  • Modélisation de l’endommagement anisotrope pour les matériaux quasi-fragiles 📑 P. 19
  • Anisotropie induite par l’endommagement : Structures sous sollicitations dynamiques.

Transfert vers l’industrie

Endommagement non-local
du béton armé

  R. Desmorat (LMPS), L. Védrine (CNRM)

🔒 Quelle est l’influence de l’armature sur l’endommagement non-local ?

  1. Analyse locale par modèle discret
  2. Proposition d’un modèle non-local adapté
  3. Application au calcul de structure

Synthèse – Flavien Loiseau

Intégration en recherche

Modèles théoriques et outils numériques prédictifs, applicables dans l’industrie, pour évaluer la durabilité des matériaux et structures.

  1. Fabrication additive et durabilité
  2. Durabilité des structures du Génie Civil

Intégration en enseignement

  • Formation à l’enseignement
  • Expérience à l’ENSTA
  • Outils numériques variés
  • Intérêt pour l’innovation pédagogique

🎓 Cycle ingénieur de l’ENSTA
   Mécanique des solides
   Mécanique des fluides incompressibles
🎓 Masters Mécanique de l’IPP

Merci pour votre attention !

floiseau.github.io

References

References

Ballésio, S. (2024). Caractérisation et modélisation de la tenue à la fatigue et à la corrosion de lacier inoxydable super duplex 2507 obtenu par fabrication additive LP -DED [These de doctorat, Institut polytechnique de Paris]. https://theses.fr/2024IPPAE011
Loiseau, F., & Lazarus, V. (2025). How to introduce an initial crack in phase field simulations to accurately predict the linear elastic fracture propagation threshold? arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.03900
Roucou, D., Corre, T., Rolland, G., & Lazarus, V. (2023). Effect of the deposition direction on fracture propagation in a Duplex Stainless Steel manufactured by Directed Energy Deposition. Materials Science and Engineering: A, 878, 145176. https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145176
Védrine, L., Loiseau, F., Oliver-Leblond, C. écile, & Desmorat, R. (2025). Calibration of non-local damage models from full-field measurements: Application to discrete element fields. European Journal of Mechanics - A/Solids, 112, 105611. https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2025.105611
Zhai, X., Corre, T., & Lazarus, V. (2025). A FDM-based experimental benchmark for evaluating quasistatic crack propagation in anisotropic linear elastic materials. Engineering Fracture Mechanics, 324, 111175. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2025.111175

Recherche (projets/stages)

Projet + M1

Endo
Méth. Num.

M. Jirásek
ČVUT, Prague

O. Allix
LMT, Cachan

M2E FESup

Méth. Num.
Méca. Flu.

F. Hafid
RTE, Paris

S. Langlois
UdeS, Sherbrooke

M2R MAGIS

Fissuration
Méth. Num.

C. Maurini
SU, Paris

J. Hure
CEA, Saclay

Encadrement



2022

Première Expérience Immersive de Recherche (M1) – A. Marlot

Effet de la variabilité géométrique (meso-structure et fissuration) sur le tenseur d’élasticité effectif dans le modèle discret beam-particle

2023

Stage de Recherche (M2) – L. Védrine

Étude des effets de taille et de l’endommagement non-local dans les structures quasi-fragiles basée sur des simulations discrètes
1 article (Védrine et al., 2025), 1 présentation en Congrès Junior.

2024

Stage Projet de Recherche (M1) – A. Ecotiere

Simulation par champ de phase faiblement anisotrope de la fissuration dans un acier duplex imprimé en 3D.